CN110733489A - 一种车辆制动故障诊断装置及其方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种车辆制动故障诊断装置，用于对车辆制动故障类型进行诊断，其特征在于，所述制动故障诊断装置包括：制动检测单元，用于检测车辆的制动踏板的行程；电位检测单元，用于检测车辆的制动开关主路与制动开关辅路的电位；控制单元，与所述制动检测单元及电位检测单元相连接，用于根据制动检测单元检测到的制动踏板的行程以及电位检测单元检测到的制动开关主路与制动开关辅路的电位，确定发生车辆制动故障时所述车辆制动故障的类型；本发明还公开一种车辆制动故障诊断方法，本发明通过车辆制动踏板的行程以及制动开关主路与制动开关辅路的电位，确定制动开关故障的类型是制动开关卡滞还是制动电路故障，并及时发出提醒。

Description

一种车辆制动故障诊断装置及其方法

技术领域

本发明涉及车辆故障诊断技术领域，尤其涉及一种车辆制动故障诊断装置及其方法。

背景技术

车辆制动，是驾驶员在驾驶车辆的过程中，必然会接触的环节，而且车辆制动的效果直接影响驾驶员以及行人的生命安全。车辆制动中最关键的环节就是车辆制动踏板的制动效果，车辆的制动踏板连接制动灯、防抱死、刹车控制、扭矩控制等。

目前，现有的车辆制动故障的类型包括制动电路故障和制动开关卡滞，当车辆发生制动故障时，车辆主要表现为驱动力不足或没有驱动力，更多情况下，车辆控制系统无法区分具体故障类型并根据故障类型发出对应的故障提醒，致使多数驾驶人员驾驶制动故障的车辆引发交通事故，如何判断车辆的制动故障类型，提高制动故障判定的准确度成为一大难题。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术中的不足，提供一种车辆制动故障诊断装置及其方法，用于判断车辆的制动故障类型，提高制动故障判定的准确度。

为解决上述技术问题，本发明提供一种车辆制动故障诊断装置，用于对车辆制动故障类型进行诊断，其特征在于，所述制动故障诊断装置包括：

制动检测单元，用于检测车辆的制动踏板的行程；

电位检测单元，用于检测车辆的制动开关主路与制动开关辅路的电位；

控制单元，与所述制动检测单元及电位检测单元相连接，用于根据制动检测单元检测到的制动踏板的行程以及电位检测单元检测到的制动开关主路与制动开关辅路的电位，确定发生车辆制动故障时所述车辆制动故障的类型。

本发明还提供一种车辆制动故障诊断方法，应用于一种车辆制动故障诊断装置，其特征在于，所述车辆制动故障诊断方法包括：

步骤S1，通过制动检测单元检测制动踏板的行程；

步骤S3，通过电位检测单元检测制动开关主路与制动开关辅路的电位；

步骤S5，所述控制单元根据制动检测单元检测到的制动踏板的行程以及电位检测单元检测到的制动开关主路与制动开关辅路的电位，确定发生车辆制动故障时所述车辆制动故障的类型。

本发明提供的一种车辆制动故障诊断装置及其方法，根据制动检测单元检测车辆的制动踏板行程以及电位检测单元检测到的制动开关主路与制动开关辅路的电位判断车辆制动故障的类型，提高了故障检测的准确度以及故障检测的效率，防止车辆在驾驶过程中发生安全事故。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明一实施例中的一种车辆制动故障诊断装置的结构关系图。

图2是本发明一实施例中的一种车辆制动故障诊断装置的制动开关主路与制动开关辅路的示意图。

图3是本发明一实施例中制动电路故障的第一工况时序图。

图4是本发明一实施例中制动电路故障的第二工况时序图。

图5是本发明一实施例中制动开关卡滞的工况时序图。

图6是图1中制动检测单元和控制单元的结构关系图。

图7是本发明一实施例中的一种车辆制动故障诊断方法流程图。

图8是图7中步骤S1的子流程图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明实施例的描述中，需要理解的是，术语“第一”、“第二”仅是为了便于描述本发明和简化描述，因此不能理解为对本发明的限制。

请参阅图1，图1是本发明一实施例中的一种车辆制动故障诊断装置的结构关系图。

如图1所示，所述车辆制动故障诊断装置100包括制动检测单元10、电位检测单元20以及控制单元30。

制动检测单元10，用于检测车辆的制动踏板2的行程。

电位检测单元20，用于检测车辆的制动开关主路与制动开关辅路的电位。

控制单元30，与所述制动检测单元10及电位检测单元20相连接，用于根据制动检测单元10检测到的制动踏板2的行程以及电位检测单元20检测到的制动开关主路与制动开关辅路的电位，确定发生车辆制动故障时所述车辆制动故障的类型。

从而，本发明提供的一种车辆制动故障诊断装置100，根据制动检测单元10检测车辆的制动踏板2行程以及电位检测单元20检测到的制动开关主路与制动开关辅路的电位判断车辆制动故障的类型，提高了故障检测的准确度以及故障检测的效率，防止车辆在驾驶过程中发生的安全事故。

请参阅图2至图5，图2是本发明一实施例中的一种车辆制动故障诊断装置100的制动开关主路与制动开关辅路的示意图；图3是本发明一实施例中制动电路故障的第一工况时序图；图4是本发明一实施例中制动电路故障的第二工况时序图；图5是本发明一实施例中制动开关卡滞的工况时序图。

在一些实施例中，所述车辆制动故障的类型包括制动电路故障和制动开关卡滞，所述制动踏板2行程包括下压行程和释放行程。

若所述制动踏板2在任一行程内，所述制动开关主路与制动开关辅路的电位相同，则控制单元30确定车辆制动故障类型为制动电路故障。

若所述制动踏板2处于释放行程，所述制动开关主路未恢复低电位且制动开关辅路未恢复高电位，则控制单元30确定车辆制动故障类型为制动开关卡滞。

如图2所示，其中，所述制动开关主路是指制动踏板2连接的制动开关1途经制动灯开关4、制动灯6以及紧急刹车系统7的一路电路。

所述制动开关辅路是指制动踏板2连接的制动开关1与车辆核心电子控制单元3直接连接的一路电路，所述车辆核心电子控制单元3，即VCU，是整车的核心电子控制中心。

所述制动开关1可为单刀双掷开关，包括拨动端14以及两个静态端，所述两个静态端分别与所述制动开关主路和制动开关辅路固定连接。所述制动开关的拨动端14处于高电位，且可响应制动踏板2的状态而与其中的一个静态端连接，从而与所述制动开关主路或制动开关辅路连接。

当所述制动踏板2被踏下时，所述制动开关1的拨动端14与所述制动开关主路的静态端13连接，此时，所述制动灯开关4通过制动开关1接收到高电位，从而接通制动灯电源5和制动灯6的电路，使得制动灯6点亮并启动紧急刹车系统，车辆核心电子控制单元3控制减少车辆扭矩、制动优先、防滑、防抱死等。

当所述制动踏板2未被踏下时，所述制动开关1的拨动端14与所述制动开关辅路的静态端12连接，此时，车辆核心电子控制单元3通过制动开关1接收到高电平，从而控制车辆的动力正常输出。

正常情况下，所述制动开关主路与所述制动开关辅路的电位互斥，即任一时刻，所述制动开关主路与所述制动开关辅路的电位不一致；当所述制动踏板2被踩下时，当制动开关主路的电位变为高电位时，所述制动开关辅路的电位为低电位；当所述制动踏板2恢复时，所述制动开关主路的电位变为低电位，所述制动开关辅路的电位变为高电位。

所述车辆制动故障是指车辆在制动过程中引发制动系统失灵的故障，所述车辆制动故障包括制动电路故障和制动开关卡滞。

所述制动开关卡滞是指当驾驶员解除制动时，虽然制动踏板2已经恢复，但是车轮制动器仍全部或局部处在制动状态，制动灯持续亮起，不能迅速解除制动的现象。所述制动开关卡滞的原因主要有机械磨损、变形，润滑油干燥、欠润滑，弹簧老化等。

所述制动电路故障是指制动过程中除制动开关卡滞以外的有关元器件的故障，所述制动电路故障会导致制动开关主路与所述制动开关辅路的电位非互斥，即制动开关主路与所述制动开关辅路的电位相同，所述电位相同是指制动开关主路与所述制动开关辅路的电位同时为高电位或同时为低电位。

如图1和图2所示，所述制动检测单元10是指设置于制动踏板2附近用于对制动踏板2的行程进行检测的传感器，当传感器检测到制动踏板2的行程数据后，通过有线或者无线的方式传送给控制单元30。

所述电位检测单元20为电位检测元件，例如，电位器；所述电位检测元件与制动开关主路及制动开关辅路电连接，具体的，为与制动开关主路和制动开关辅路的静态端连接的端子均电连接，用于检测车辆制动开关主路与制动开关辅路的电位，并将检测到的电位数据传送给控制单元30。

所述踏板行程是指车辆制动踏板2的自由活动行程，即驾驶员刹车时制动踏板2被踩下和恢复的全过程。

所述下压行程是指刹车过程中所述制动踏板2从原始位置踩至到最低处的过程；所述最低处可以是踏板的下压极限位置，也可以是驾驶员刹车时最大下压位置。

所述释放行程是指所述制动踏板2从所述最低处恢复至原始位置的过程。

如图3所示，在检测电位的过程中，由于现有制作工艺技术精度不够或者其他原因，导致在制动踏板2的特定行程阶段出现制动开关主路与所述制动开关辅路的电位变化无法实时精确互斥的现象，虽然该现象不会影响车辆的正常制动效果，但是会使得电位检测结果出现偏差，造成制动电路故障的错误判定；故本发明中，在进行电位检测时对应在踏板行程的特定行程阶段划定非故障判定区，该非故障判定区内不会进行电位检测，从而避免制动电路故障的错误判定。

所述控制单元30还可在所述制动检测单元10检测到当前的制动踏板2位于踏板行程的特定行程阶段，即位于非故障判定区时，控制电位检测单元20停止检测或者屏蔽电位检测单元20检测的电位数据。

具体的，若所述制动踏板2在下压行程或释放行程中，控制单元30接收到电位检测单元20检测的制动开关主路与制动开关辅路的电位相同，则控制单元30确定该车辆制动故障类型为制动电路故障。

所述制动踏板2在第一次下压行程中，即第一个S0-S3阶段，随着制动踏板2被踩下，踏板行程不断增加，制动开关1连接制动开关主路；排除非故障判定区，即S1-S2阶段的电位变化延迟的情况，在S2-S3阶段，所述制动开关主路的电位变为高电位，所述制动开关辅路的电位对应变为低电位，对应制动灯开关4闭合接通制动灯电源5与制动灯6之间的电路，制动灯6点亮，同时，紧急刹车系统7启动，车辆核心电子控制单元3控制减小车辆扭矩，制动优先，制动能量回收，防滑，防抱死等；当制动踏板2第一次恢复行程，即S3之后，踏板行程降至最低；此时，所述制动开关1连接制动开关辅路，所述制动开关辅路变为高电位，对应的制动开关主路变为低电位。

所述制动踏板2第二次下压行程中，即第二个S0-S3阶段，随着制动踏板2被踩下，在S0-S1的阶段，制动开关辅路电位变为低电位，但制动开关主路仍然处于低电位，即所述制动开关主路与制动开关辅路的电位同为低电位，此时，所述控制单元30确定车辆制动故障类型为制动电路故障。

如图4所示，所述制动踏板2在第一次下压行程中，即第一个S0-S3阶段，排除非故障判定区，即S1-S2阶段的电位变化延迟的情况，在S2-S3阶段，所述制动开关主路的电位变为高电位，所述制动开关辅路的电位对应变为低电位，当制动踏板2行程恢复时，所述制动开关主路变为低电位，对应制动开关辅路同时变为高电位。

所述制动踏板2第二次下压行程中，即第二个S0-S3阶段，排除非故障判定区，即S1-S2阶段的电位变化延迟的情况，在S2-S3阶段，制动开关主路的电位已变为高电位，制动开关辅路电位仍然处于高电位，即所述制动开关主路与制动开关辅路的电位同时处于高电位，此时所述控制单元30确定车辆制动故障类型为制动电路故障。

若所述制动踏板2处于释放行程，所述电位检测单元10检测到制动开关主路的电位未从高电位变为低电位，同时制动开关辅路的电位未从低电位变为高电位，即所述制动开关主路的电位仍处于高电位，且制动开关辅路的电位仍处于低电位，则所述控制单元30确定车辆制动故障类型为制动开关卡滞。

如图5所示，所述制动踏板2第一次释放行程中，即第一个S0-S3阶段，所述制动开关主路电位自S0-S3阶段一直处于高电位，制动开关辅路电位在S0-S3阶段中一直处于低电位，待制动踏板2行程完全释放后，即到达S3后，所述制动开关主路以及制动开关辅路电位仍未恢复，此时，所述控制单元30确定车辆制动故障类型为制动开关卡滞。

所述制动踏板2第二次释放行程中，即第二个S0-S3阶段中，在踏板行程到达S3之前，所述制动开关主路的电位恢复为低电位，所述制动开关辅路的电位恢复为高电位，此时控制单元确定制动开关卡滞消失，制动恢复正常。

从而，本发明通过电位检测单元20检测的制动开关主路和所述制动开关辅路的电位变化，结合制动检测单元10检测的制动踏板2的行程，确定车辆制动故障的类型，提高了故障诊断的效率，同时根据电位变化有效区分了制动电路故障和制动开关卡滞，使得诊断的更加精准。

如图1所示，在一些实施例中，所述制动故障诊断装置还包括故障提醒单元40，与所述控制单元30相连接，所述控制单元30还用于根据车辆制动故障类型控制所述故障提醒单元40发出对应的提醒。

其中，所述故障提醒单元40包括显示屏，所述显示屏可以设置于车辆驾驶座椅前方的仪表盘上，或者其他便于驾驶员看见的位置，所述显示屏用于显示故障提醒信息，所述显示屏通过有线或者无线的方式与所述控制单元30相连接，待控制单元30确定车辆制动故障类型后向显示屏发送提醒信息，所述显示屏将提醒信息显示给驾驶员观看。

所述故障提醒信息包括车辆制动故障类型、故障发生次数以及故障处理建议。

具体的，所述控制单元30在确定车辆发生制动故障后，确定制动故障的类型，通过故障提醒单元40的显示屏向驾驶员显示故障提醒信息，告知驾驶员该车制动系统异常或动力系统异常以及限制电机输出或动力输出不足，或者告知驾驶员车辆制动故障类型、故障严重程度以及故障处理建议。

在其他实施例中，所述故障提醒单元40包括发声设备，所述发声装置可以发出特定警报声音或者语音提醒信息；所述控制单元30根据车辆制动故障类型查找预先存储的特定警报声音或语音提醒信息，通过发声设备对该特定警报声音或者语音提醒信息进行播放，告知驾驶员该车制动故障以及故障类型，并连接GPS查找附近的车辆维修厂商的地址，向驾驶员推荐最近的车辆维修厂商的地址和/或维修电话。

在其他实施例中，所述故障提醒单元40与服务器连接，当控制单元30检测到车辆制动故障时，所述故障提醒单元40自动连接服务器，并在服务器存储的车商维修地址中检索距离最近的车商维修地址，并将故障情况(包括车辆制动故障类型、故障严重程度)发送给车商维修店，以便车商通知车主到店维修或主动联系车主维修。

从而，通过故障提醒单元40及时将车辆制动故障提醒驾驶员或者车商，便于车辆及时维修，降低了车辆行驶的危险，保护了驾驶员和行人的安全。

在一些实施例中，所述制动故障诊断装置还包括计时器50，所述计时器50与所述控制单元30相连接，所述控制单元30用于在确定发生车辆制动故障后，控制计时器50开始计时。

当计时达到预设时长时，所述控制单元30根据车辆制动故障的类型，将所述类型的车辆制动故障次数加一，并将计时器50清零复位。

当某一类型的车辆制动故障次数达到预设故障次数时，所述控制单元30控制故障提醒单元40根据车辆制动故障的类型发出对应的提醒。

如图1所示，其中，所述计时器50可以设置于车辆核心电子控制单元附近，通过有线或者无线的方式与所述控制单元30相连接，所述计时器50还可以为电子计时编程程序，在故障发生时供控制单元30调用计时。

所述车辆制动故障诊断装置100还包括计数器70和存储器60。

所述计数器70可以与计时器50一同设置于车辆核心电子控制单元3附近，用于统计车辆制动故障发生的次数，对应不同的车辆制动故障类型可以设置多个的计数器70，所述计数器70通过有线或者无线的方式与所述控制单元30相连接，所述控制单元30可以控制计数器70开启或关闭并累加次数。

所述存储器60可以设置于车辆核心电子控制单元3附近，所述存储器60与所述控制单元30相连接，用于存储电位检测数据、行程检测数据、故障提醒信息、计时器50及计数器70的统计数据等；所述存储器60包括高速随机存取存储器，还可以包括非易失性存储器，例如硬盘、内存、插接式硬盘，智能存储卡(Smart Media Card,SMC)，安全数字(SecureDigital,SD)卡，闪存卡(Flash Card)、多个磁盘存储件、闪存器件、或其他易失性固态存储器。

所述预设时长是指根据车辆制动故障类型预先设置的故障发生时长，例如：10ms或50ms，不同的车辆制动故障类型可以对应设置相同或者不同的预设时长；当计时器50计时达到该预先设置的故障发生时长时，即停止计时并向控制单元30发送计时完成信号，等待控制单元30将其清零复位，以备下次故障发生时重新计时。

所述预设故障次数是指根据故障类型预先设置的故障发生次数，例如：5次或10次；不同的车辆制动故障类型可以对应相同或者不同的预设故障次数；所述预设故障次数用于限制同一故障发生的次数，防止由于元器件制作精度不够而造成的偶发性故障被当成制动故障进行处理；当某一故障类型发生的次数达到预先设置的故障发生次数时，控制单元30即启动故障提醒单元40。

所述控制单元30可以为车辆核心电子控制单元3，由集成电路组成的用于实现对数据的分析处理发送等一系列功能的控制装置；也可以是中央处理单元(CentralProcessing Unit，CPU)，还可以是其他通用处理器、数字信号处理器(Digital SignalProcessor，DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)、现场可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array，FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等，所述控制单元30是所述车辆制动故障诊断装置100的数据处理中心，利用有线或者无线线路连接整个所述具有车辆制动故障诊断装置100的各个单元，用于对各个单元传送来的数据进行处理。

如图3-图5所示，具体的，所述控制单元30接收到制动检测单元10检测的车辆的制动踏板2的行程以及电位检测单元20检测到的制动开关主路与制动开关辅路的电位后，根据制动踏板2的行程以及制动开关主路与制动开关辅路的电位，确定发生车辆制动故障时，所述车辆制动故障的类型，并根据所述车辆制动故障的类型启动对应的计时器50对车辆制动故障持续时间进行计时。

当计时器50的计时达到预设时长时，所述计时器50向所述控制单元30发送计时完成的信号，所述控制单元30根据车辆制动故障的类型启动对应的计数器70，在所述计数器70现有统计的制动故障发生次数上加一，控制计时器50清零复位以备下次故障发生时重新计时。

当某一车辆制动故障类型对应的计数器70统计的制动故障发生次数达到预设故障次数时，所述计数器70向控制单元30发送计数已满的信号，所述控制单元30接收到计数器70发送的信号后，控制故障提醒单元40根据车辆制动故障的类型发出对应的提醒。

在其他实施例中，所述计时器50计时满足预设时长时，向控制单元30发送计时完成的信号，并自行将计时数据清零复位，等待控制单元30再次启动。

在其他实施例中，当驾驶员在任一次踩下制动踏板2并松开时，控制单元30确定发生制动开关卡滞时，启动对应的计时器50开始计时，当计时器50计时满足预设时长时，向控制单元30发送计时完成的信号，所述控制单元30根据车辆制动故障的类型启动对应的计数器70，在所述计数器70现有统计的制动故障发生次数上加二，并控制计时器50清零复位。

待驾驶员紧接着下一次踩下制动踏板2并松开时，若所述制动开关主路恢复为低电位，所述制动开关辅路恢复为高电位，则控制单元30重新启动对应计时器50开始计时，若制动开关主路与制动开关辅路的电位在计时器的预设时长内未发生变化，所述计时器50向控制单元30发送计时完成的信号时，所述控制单元30在所述计数器70现有统计的制动故障发生次数上减一，目的是确定本次制动开关卡滞已经恢复正常，减少一次计数是为了暂缓启动故障提醒单元40。

若所述制动开关主路未恢复为低电位，所述制动开关辅路未恢复为高电位，则保持故障发生次数，当故障发生次数达到预设故障次数时，所述控制单元30控制故障提醒单元40发出的制动开关卡滞的提醒。

从而，在发生制动开关卡滞时，由于多数情况下可以根据驾驶员再次踩踏制动踏板2的行为自行恢复正常，所以控制单元控制计数器70减少计数次数，暂缓启动故障提醒单元40，避免偶发性故障影响制动故障判定结果，盲目启动故障提醒单元40。

在其他实施例中，所述计数器70包括对应各个车辆制动故障类型的计数器70和汇总计数器70；当发生制动故障时，所述控制单元30根据车辆制动故障的类型，将对应车辆制动故障类型的计数器70上统计的故障次数加一的同时，将汇总计数器70上统计的故障次数也对应加一，当汇总计数器70统计的故障发生次数预先达到预设故障次数时，所述控制单元30控制故障提醒单元40根据车辆制动故障的类型和对应的计数器70的故障次数分别发出对应的提醒。

例如，当控制单元30确定车辆发生制动开关卡滞时，所述控制单元30将对应制动开关卡滞的计数器70的故障次数加一，同时将汇总计数器70的故障次数也对应加一；接着发生制动电路故障时，所述控制单元30将对应制动电路故障的计数器70的故障次数加一，同时将汇总计数器70的故障次数也对应加一；所述汇总计数器70统计的故障发生次数预先达到预设故障次数时，即所述制动开关卡滞和制动电路故障发生的总次数达到预设故障次数时，所述控制单元30控制故障提醒单元40发出提醒，可以提醒驾驶员车辆发生制动开关卡滞和制动电路故障，和/或分别提醒驾驶员制动开关卡滞发生的次数以及制动电路故障发生的次数。

从而，通过计时器50、计数器70按照制动故障类型对车辆上发生故障次数进行统计，通过预先设置预设故障次数防止偶发性故障影响制动故障判定结果，提高了故障判定的精确性。

请参阅图6，图6是图1中制动检测单元和控制单元的结构关系图。

如图1和6所示，在一些实施例中，所述制动检测单元10为行程传感器11，与i-Booster控制系统80相连接，用于检测制动踏板2的行程，所述i-Booster控制系统80根据制动踏板2的行程控制油压及扭矩，并将制动踏板2的行程传送给所述控制单元30。

其中，所述行程传感器11是位移传感器，通过制动踏板2的位移量来检测制动踏板2的行程；所述行程传感器11通过有线或者无线的方式与所述i-Booster控制系统80相连接。

所述i-Booster控制系统80是指智能刹车控制系统，所述i-Booster控制系统80可以设置于所述车辆核心电子控制单元3内，连接制动踏板2和控制单元30，协助控制单元30完成制动操作。所述i-Booster控制系统80可以与制动踏板2配合工作，采用电机为刹车提供动力，从而实现自动驾驶和智能刹车。

具体的，当驾驶员踩下制动踏板2后，所述位移传感器检测到制动踏板2的行程后，通过有线或者无线的方式将制动踏板2的行程传送给i-Booster控制系统80。待车辆核心电子控制单元3告知i-Booster控制系统80刹车动力，i-Booster控制系统80指示车辆核心电子控制单元3目标扭矩，车辆核心电子控制单元3告知电机实施回收，电机回收力矩不足部分，i-Booster控制系统80控制油压补足，同时将制动踏板2的行程传送给控制单元30，并配合控制单元30完成控制减小车辆扭矩，制动优先，制动能量回收，防滑，防抱死、打开制动尾灯等操作。

在其他实施例中，所述行程传感器11为角度传感器，用于检测制动踏板2下压的角度，并将制动踏板2下压的角度传送给控制单元30，控制单元30根据计算获得制动踏板2的行程。

从而，本发明所提供的一种车辆制动故障诊断装置100，根据制动检测单元10检测车辆的制动踏板2行程以及电位检测单元20检测到的制动开关主路与制动开关辅路的电位判断车辆制动故障的类型，提高了故障检测的准确度以及故障检测的效率，防止车辆在驾驶过程中发生的安全事故。

请参阅图7，图7是本发明一实施例中的一种车辆制动故障诊断方法流程图。

如图7所示，本发明还提供一种车辆制动故障诊断方法，应用于一种车辆制动故障诊断装置100，所述车辆制动故障诊断方法包括：

步骤S1，通过制动检测单元10检测制动踏板2的行程。

步骤S3，通过电位检测单元20检测制动开关主路与制动开关辅路的电位。

步骤S5，所述控制单元30根据制动检测单元10检测到的制动踏板2的行程以及电位检测单元20检测到的制动开关主路与制动开关辅路的电位，确定发生车辆制动故障时所述车辆制动故障的类型。

在一些实施例中，所述制动故障类型包括制动电路故障和制动开关卡滞，所述制动踏板2行程包括下压行程和释放行程，所述步骤S5包括:

若所述制动踏板2处于任一行程，所述制动开关主路与制动开关辅路的电位相同，则控制单元30确定车辆制动故障类型为制动电路故障。

若所述制动踏板2处于释放行程，所述制动开关主路未恢复低电位且制动开关辅路未恢复高电位，则控制单元30确定车辆制动故障类型为制动开关卡滞。

具体的，若所述制动踏板2在下压行程或释放行程中，控制单元30接收到电位检测单元20检测的制动开关主路与制动开关辅路的电位相同，则控制单元30确定该车辆制动故障类型为制动电路故障。

所述制动踏板2在第一次下压行程中，即第一个S0-S3阶段，随着制动踏板2被踩下，踏板行程不断增加，制动开关1连接制动开关主路；排除非故障判定区，即S1-S2阶段的电位变化延迟的情况，在S2-S3阶段，所述制动开关主路的电位变为高电位，所述制动开关辅路的电位对应变为低电位，对应制动灯开关4闭合接通制动灯电源5与制动灯6之间的电路，制动灯6点亮，同时，紧急刹车系统7启动，车辆核心电子控制单元3控制减小车辆扭矩，制动优先，制动能量回收，防滑，防抱死等；当制动踏板2第一次恢复行程，即S3之后，踏板行程降至最低；此时，所述制动开关1连接制动开关辅路，所述制动开关辅路变为高电位，对应的制动开关主路变为低电位。

所述制动踏板2第二次下压行程中，即第二个S0-S3阶段，随着制动踏板2被踩下，在S0-S1的阶段，制动开关辅路电位变为低电位，但制动开关主路仍然处于低电位，即所述制动开关主路与制动开关辅路的电位同为低电位，此时，所述控制单元30确定车辆制动故障类型为制动电路故障。

如图4所示，所述制动踏板2在第一次下压行程中，即第一个S0-S3阶段，排除非故障判定区，即S1-S2阶段的电位变化延迟的情况，在S2-S3阶段，所述制动开关主路的电位变为高电位，所述制动开关辅路的电位对应变为低电位，当制动踏板2行程恢复时，所述制动开关主路变为低电位，对应制动开关辅路同时变为高电位。

所述制动踏板2第二次下压行程中，即第二个S0-S3阶段，排除非故障判定区，即S1-S2阶段的电位变化延迟的情况，在S2-S3阶段，制动开关主路的电位已变为高电位，制动开关辅路电位仍然处于高电位，即所述制动开关主路与制动开关辅路的电位同时处于高电位，此时所述控制单元30确定车辆制动故障类型为制动电路故障。

若所述制动踏板2处于释放行程，所述电位检测单元10检测到制动开关主路的电位未从高电位变为低电位，同时制动开关辅路的电位未从低电位变为高电位，即所述制动开关主路的电位仍处于高电位，且制动开关辅路的电位仍处于低电位，则所述控制单元30确定车辆制动故障类型为制动开关卡滞。

如图5所示，所述制动踏板2第一次释放行程中，即第一个S0-S3阶段，所述制动开关主路电位自S0-S3阶段一直处于高电位，制动开关辅路电位在S0-S3阶段中一直处于低电位，待制动踏板2行程完全释放后，即到达S3后，所述制动开关主路以及制动开关辅路电位仍未恢复，此时，所述控制单元30确定车辆制动故障类型为制动开关卡滞。

所述制动踏板2第二次释放行程中，即第二个S0-S3阶段中，在踏板行程到达S3之前，所述制动开关主路的电位恢复为低电位，所述制动开关辅路的电位恢复为高电位，此时控制单元确定制动开关卡滞消失，制动恢复正常。

在一些实施例中，所述制动故障诊断装置还包括故障提醒单元40，所述车辆制动故障诊断方法还包括：

步骤S7，根据车辆制动故障类型控制故障提醒单元40发出对应的提醒。

具体的，所述控制单元30在确定车辆发生制动故障后，确定制动故障的类型，通过故障提醒单元40的显示屏向驾驶员显示故障提醒信息，告知驾驶员该车制动系统异常或动力系统异常以及限制电机输出或动力输出不足，或者告知驾驶员车辆制动故障类型、故障严重程度以及故障处理建议。

在其他实施例中，所述故障提醒单元40包括发声设备，所述发声装置可以发出特定警报声音或者语音提醒信息；所述控制单元30根据车辆制动故障类型查找预先存储的特定警报声音或语音提醒信息，通过发声设备对该特定警报声音或者语音提醒信息进行播放，告知驾驶员该车制动故障以及故障类型，并连接GPS查找附近的车辆维修厂商的地址，向驾驶员推荐最近的车辆维修厂商的地址和/或维修电话。

在其他实施例中，所述故障提醒单元40与服务器连接，当控制单元30检测到车辆制动故障时，所述故障提醒单元40自动连接服务器，并在服务器存储的车商维修地址中检索距离最近的车商维修地址，并将故障情况(包括车辆制动故障类型、故障严重程度)发送给车商维修店，以便车商通知车主到店维修或主动联系车主维修。

在一些实施例中，所述制动故障诊断装置还包括计时器50，所述步骤S7包括：

所述控制单元30在确定制动故障后，控制计时器50开始计时。

当计时达到预设时长时，所述控制单元30根据车辆制动故障的类型，将所述类型的车辆制动故障次数加一，并将计时器50清零复位。

当某一类型的车辆制动故障次数达到预设故障次数时，所述控制单元30控制故障提醒单元40根据车辆制动故障的类型发出对应的提醒。

如图3-图5所示，具体的，所述控制单元30接收到制动检测单元10检测的车辆的制动踏板2的行程以及电位检测单元20检测到的制动开关主路与制动开关辅路的电位后，根据制动踏板2的行程以及制动开关主路与制动开关辅路的电位，确定发生车辆制动故障时，所述车辆制动故障的类型，并根据所述车辆制动故障的类型启动对应的计时器50对车辆制动故障持续时间进行计时。

当计时器50的计时达到预设时长时，所述计时器50向所述控制单元30发送计时完成的信号，所述控制单元30根据车辆制动故障的类型启动对应的计数器70，在所述计数器70现有统计的制动故障发生次数上加一，控制计时器50清零复位以备下次故障发生时重新计时。

当某一车辆制动故障类型对应的计数器70统计的制动故障发生次数达到预设故障次数时，所述计数器70向控制单元30发送计数已满的信号，所述控制单元30接收到计数器70发送的信号后，控制故障提醒单元40根据车辆制动故障的类型发出对应的提醒。

在其他实施例中，所述计时器50计时满足预设时长时，向控制单元30发送计时完成的信号，并自行将计时数据清零复位，等待控制单元30再次启动。

在其他实施例中，当驾驶员在任一次踩下制动踏板2并松开时，控制单元30确定发生制动开关卡滞时，启动对应的计时器50开始计时，当计时器50计时满足预设时长时，向控制单元30发送计时完成的信号，所述控制单元30根据车辆制动故障的类型启动对应的计数器70，在所述计数器70现有统计的制动故障发生次数上加二，并控制计时器50清零复位。

待驾驶员紧接着下一次踩下制动踏板2并松开时，若所述制动开关主路恢复为低电位，所述制动开关辅路恢复为高电位，则控制单元30重新启动对应计时器50开始计时，若制动开关主路与制动开关辅路的电位在计时器的预设时长内未发生变化，所述计时器50向控制单元30发送计时完成的信号时，所述控制单元30在所述计数器70现有统计的制动故障发生次数上减一，目的是确定本次制动开关卡滞已经恢复正常，减少一次计数是为了暂缓启动故障提醒单元40。

若所述制动开关主路未恢复为低电位，所述制动开关辅路未恢复为高电位，则保持故障发生次数，当故障发生次数达到预设故障次数时，所述控制单元30控制故障提醒单元40发出的制动开关卡滞的提醒。

请参阅图8，图8是图7中步骤S1的子流程图。

如图8所示，在一些实施例中，所述制动检测单元10为行程传感器11，与i-Booster控制系统80相连接，所述步骤S1包括：

步骤S11，通过行程传感器11检测制动踏板2的行程，并传送给i-Booster控制系统80。

步骤S13，通过i-Booster控制系统80控制油压及扭矩，并将制动踏板2的行程传送给控制单元30。

具体的，当驾驶员踩下制动踏板2后，所述位移传感器检测到制动踏板2的行程后，通过有线或者无线的方式将制动踏板2的行程传送给i-Booster控制系统80。待车辆核心电子控制单元3告知i-Booster控制系统80刹车动力，i-Booster控制系统80指示车辆核心电子控制单元3目标扭矩，车辆核心电子控制单元3告知电机实施回收，电机回收力矩不足部分，i-Booster控制系统80控制油压补足，同时将制动踏板2的行程传送给控制单元30，并配合控制单元30完成控制减小车辆扭矩，制动优先，制动能量回收，防滑，防抱死、打开制动尾灯等操作。

本发明的一种车辆制动故障诊断方法应用于前述的一种车辆制动故障诊断装置100中，所执行的方法步骤与前述的一种车辆制动故障诊断装置100执行的功能相对应，更具体的描述可参考前述的一种车辆制动故障诊断装置100的相关内容。

本发明提供的一种车辆制动故障诊断方法可以在硬件、固件中实施，或者可以作为可以存储在例如CD、ROM、RAM、软盘、硬盘或磁光盘的等计算机可读存储介质中的软件或计算机代码，或者可以作为原始存储在远程记录介质或非瞬时的机器可读介质上、通过网络下载并且存储在本地记录介质中的计算机代码，从而这里描述的一种车辆制动故障诊断方法可以利用通用计算机或特殊处理器或在诸如ASIC或FPGA之类的可编程或专用硬件中以存储在记录介质上的软件来呈现。如本领能够理解的，计算机、处理器、微处理器、控制器或可编程硬件包括存储器组件，例如，RAM、ROM、闪存等，当计算机、处理器或硬件实施这里描述的一种车辆制动故障诊断方法而存取和执行软件或计算机代码时，存储器组件可以存储或接收软件或计算机代码。另外，当通用计算机存取用于实施这里示出的处理的代码时，代码的执行将通用计算机转换为用于执行这里示出的处理的专用计算机。

其中，所述计算机可读存储介质可为固态存储单元、存储卡、光碟等。所述计算机可读存储介质存储有程序指令而供计算机调用后执行图7至图8所示的一种车辆制动故障诊断方法。

其中，所述计算机可读存储介质也可即为前述的存储器60。

本发明提供的一种车辆制动故障诊断装置100及其方法，根据制动检测单元10检测车辆的制动踏板2行程以及电位检测单元20检测到的制动开关主路与制动开关辅路的电位判断车辆制动故障的类型，提高了故障检测的准确度以及故障检测的效率，防止车辆在驾驶过程中发生的安全事故。

以上是本发明实施例的实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明实施例原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种车辆制动故障诊断装置，用于对车辆制动故障类型进行诊断，其特征在于，所述制动故障诊断装置包括：

制动检测单元，用于检测车辆的制动踏板的行程；

电位检测单元，用于检测车辆的制动开关主路与制动开关辅路的电位；

控制单元，与所述制动检测单元及电位检测单元相连接，用于根据制动检测单元检测到的制动踏板的行程以及电位检测单元检测到的制动开关主路与制动开关辅路的电位，确定发生车辆制动故障时所述车辆制动故障的类型。

2.如权利要求1所述的一种车辆制动故障诊断装置，其特征在于，所述车辆制动故障的类型包括制动电路故障和制动开关卡滞，所述制动踏板行程包括下压行程和释放行程；

若所述制动踏板处于任一行程，所述制动开关主路与制动开关辅路的电位相同，则控制单元确定车辆制动故障类型为制动电路故障；

若所述制动踏板处于释放行程，所述制动开关主路未恢复低电位且制动开关辅路未恢复高电位，则控制单元确定车辆制动故障类型为制动开关卡滞。

3.如权利要求1所述的一种车辆制动故障诊断装置，其特征在于，所述制动故障诊断装置还包括故障提醒单元，与所述控制单元相连接，所述控制单元还用于根据车辆制动故障类型控制所述故障提醒单元发出对应的提醒。

4.如权利要求3所述的一种车辆制动故障诊断装置，其特征在于，所述制动故障诊断装置还包括计时器，所述计时器与所述控制单元相连接，所述控制单元用于在确定发生车辆制动故障后，控制计时器开始计时；

当计时达到预设时长时，所述控制单元根据车辆制动故障的类型，将所述类型的车辆制动故障次数加一，并将计时器清零复位；

当某一类型的车辆制动故障次数达到预设故障次数时，所述控制单元控制故障提醒单元根据车辆制动故障的类型发出对应的提醒。

5.如权利要求1所述的一种车辆制动故障诊断装置，其特征在于，所述制动检测单元为行程传感器，与i-Booster控制系统相连接，用于检测制动踏板的行程，所述i-Booster控制系统根据制动踏板的行程控制油压及扭矩，并将制动踏板的行程传送给所述控制单元。

6.一种车辆制动故障诊断方法，应用于一种车辆制动故障诊断装置，其特征在于，所述车辆制动故障诊断方法包括：

步骤S1，通过制动检测单元检测制动踏板的行程；

步骤S3，通过电位检测单元检测制动开关主路与制动开关辅路的电位；

步骤S5，所述控制单元根据制动检测单元检测到的制动踏板的行程以及电位检测单元检测到的制动开关主路与制动开关辅路的电位，确定发生车辆制动故障时所述车辆制动故障的类型。

7.如权利要求6所述的一种车辆制动故障诊断方法，其特征在于，所述制动故障类型包括制动电路故障和制动开关卡滞，所述制动踏板行程包括下压行程和释放行程，所述步骤S5包括:

若所述制动踏板处于任一行程，所述制动开关主路与制动开关辅路的电位相同，则控制单元确定车辆制动故障类型为制动电路故障；

若所述制动踏板处于释放行程，所述制动开关主路未恢复低电位且制动开关辅路未恢复高电位，则控制单元确定车辆制动故障类型为制动开关卡滞。

8.如权利要求6所述的一种车辆制动故障诊断方法，其特征在于，所述制动故障诊断装置还包括故障提醒单元，所述车辆制动故障诊断方法还包括：

步骤S7，根据车辆制动故障类型控制故障提醒单元发出对应的提醒。

9.如权利要求8所述的一种车辆制动故障诊断方法，其特征在于，所述制动故障诊断装置还包括计时器，所述步骤S7包括：

所述控制单元在确定制动故障后，控制计时器开始计时；

当计时达到预设时长时，所述控制单元根据车辆制动故障的类型，将所述类型的车辆制动故障次数加一，并将计时器清零复位；

当某一类型的车辆制动故障次数达到预设故障次数时，所述控制单元控制故障提醒单元根据车辆制动故障的类型发出对应的提醒。

10.如权利要求6所述的一种车辆制动故障诊断方法，其特征在于，所述制动检测单元为行程传感器，与i-Booster控制系统相连接，所述步骤S1包括：

步骤S11，通过行程传感器检测制动踏板的行程，并传送给i-Booster控制系统；

步骤S13，通过i-Booster控制系统控制油压及扭矩，并将制动踏板的行程传送给控制单元。

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